苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换章节测评练习题（含详解）

苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换章节测评
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（ ）
A．根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联
B．根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流
C．根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能
D．根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流
2、关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由无数条磁感线组成的
B．任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性
C．磁极间的相互作用是通过磁感线发生的
D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
3、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（　　）
A． B．
C． D．
4、通过光线来描述光的传播。下列研究问题的方法与此相同的是（　　）
A．制作滑动变阻器时，发现导线太长而采取缠绕的方式
B．研究串联电路电阻时引入总电阻
C．用磁感线来描述磁场
D．在比热容建构实验中通过对物体的加热时间长短来判断吸收热量的多少
5、为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是（　　）
A．让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性
B．用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性
C．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性
D．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性
6、下列著名科学家与其主要成就对应不正确的是（　　）
A．欧姆发现了电流与电压、电阻的关系，从而得到欧姆定律
B．奥斯特首先通过实验证实了通电导体周围存在磁场
C．法拉第发现了通电导体在磁场中受到力的作用
D．焦耳最先精确确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到焦耳定律
7、巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的右端是S极
B．滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大
C．滑片P向左滑动时指示灯变亮
D．滑片P向左滑动时电流表的示数变大
8、图所示为一些与电和磁有关的事例，下列认识中正确的是（　　）
A．图甲中，磁体能够吸引铜、铁、铝等所有金属
B．图乙中，司南的长柄指南是地磁场的作用
C．图丙中，闭合开关导体ab运动时，机械能转化为电能
D．图丁中，电磁铁是利用电磁感应的原理制成的
9、我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。关于指南针（司南），下列说法中正确的是（　　）
A．指南针只有一个磁极
B．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
C．可自由转动的指南针，静止时指南北是由于地磁场的作用
D．指南针周围不存在磁场
10、在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中（如图）。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝钉的是（　　）
A． B． C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（6小题，每小题5分，共计30分）
1、如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，请你结合图分析回答下面的问题：
（1）该水银温度计在电路中的作用相当于一个___________；
（2）若该装置设定为高温报警时，报警指示灯为红色，正常状态时指示灯为绿色，则灯L2为___________色（选填“红”或“绿”）。
2、为了防止考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查，如图所示当探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报。这种现象叫做 ___________现象。在生活中利用这个现象相同原理工作的物体还有 ___________。（填名称，只写一种）
3、如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为________极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性________。
4、如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知，当闭合开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则B端是磁体的______ 极。
5、指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理______极附近，地磁______极。
6、物理学发展过程中，有三位里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向。请你写出一位物理学家的名字：___________；他在物理学中的主要成就是：___________。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内．电源电压U＝6V，继电器线圈的电阻可不计．如图为热敏电阻的R1﹣t图象，且已知在50～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1×t＝k（常数）；电阻R2是可变电阻．当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合．已知此时可变电阻R2＝225Ω，恒温箱保持60℃恒温．图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源，它的额定功率是1500W．
（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？
（3）根据统计，正常情况下，温度控制箱内的加热器，每天加热50次，每次加热10min，恒温箱每天消耗电能多少kW h？
（4）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？
2、在新能源时代，市场推出了一系列的电动汽车，如图表23是其中一款电动汽车的相关参数．求：
（1）这款车重量是多少？与一般汽车相比，电动汽车有什么优点？
（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供多大的牵引力？
3、有一种电加热恒温箱，工作原理如图1所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成。其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻 R1的阻值随温度变化关系如图2所示。
（1）求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量；
（2）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R0应接入电路的阻值；
（3）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小？简要说明理由。
4、物理学中常用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了研究“电磁铁产生的磁场强弱与什么因素有关”设计了如甲所示的电路， R2的阻值为10Ω，R为磁敏电阻．其阻值随磁感应强度B变化的图像如图乙．
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为多少A？
（2）再闭合S1，移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，求该磁敏电阻所在位置的磁感应强度？
（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．对吗？为什么？
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
A．两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不符合题意；
B．灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合题意；
C．两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能转化为内能，故C符合题意；
D．当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。
故选C。
2、D
【解析】
【详解】
A．磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型，不是真实存在的，故A 错误；
B．只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化，故B错误；
C．磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；
D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在，故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
【详解】
POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．该图反映电流周围存在着磁场，故A不符合题意；
B．该图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意；
C．该图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，故C不符合题意；
D．该图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，故D符合题意。
故选D。
4、C
【解析】
【详解】
光线是不存在的，所以我们研究光的传播时，引入光线，是利用的模型法
A．制作滑动变阻器时，发现导线太长，采取缠绕的方式，可以缩短导线所占的距离空间，采用的是缺点列举法，故A不合题意；
B．研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念，采用的是等效替代法，故B不合题意；
C．用磁感线来描述磁场，采用的是模型法，故C符合题意；
D．通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故D不合题意。
故选C。
5、D
【解析】
【详解】
A．磁体能够吸引铁屑，没有磁性的钢棒则没有吸引铁屑的能力，所以铁屑被吸引能说明钢棒具有磁性，故A不符合题意；
B．磁体具有指示南北的性质，不具有磁性的钢棒没有指示南北的能力，所以钢棒能指示南北可以说明其具有磁性，故B不符合题意；
C．钢棒与小磁针相互排斥，说明钢棒与小磁针靠近的一端为同名磁极，说明钢棒有磁性，故C不符合题意；
D．若钢棒没有磁性，当它靠近小磁针时，钢棒与小磁针也会互相吸引，所以钢棒与小磁针相互吸引不能能说明钢棒具有磁性，故D符合题意。
故选D。
6、C
【解析】
【详解】
A．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，欧姆定律就是欧姆得出的，故A正确，不符合题意；
B．奥斯特最早发现电流周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的，故C错误，符合题意；
D．焦耳最先精确确定了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故D正确，不符合题意。
故选C。
7、D
【解析】
【详解】
A．由图知，电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的右端为N极，故A错误；
B．滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误；
CD．由左图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越大，磁性越强。则此时电磁铁的磁性变强。由右图可知，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，那么此时巨磁电阻的阻值变小，巨磁电阻和灯泡并联，所以灯泡的亮度不变。根据欧姆定律可知，通过巨磁电阻所在电路的电流变大，灯泡所在支路的电流不变，那么干路中的电流变大，而电流表测干路的电流，所以电流表的示数变大。故C错误，D正确。
故选D。
8、B
【解析】
【详解】
A．图甲中的物体是磁体，磁体能够吸引铁、钴、镍，不能吸引铜、铝，故A错误；
B．司南的长柄指南是指向地理南极，地磁场的地磁北极在地理南极附近，所以司南的长柄指向地磁北极，是地磁场的作用，故B正确；
C．闭合开关导体ab运动是通电导线在磁场中受力转动，是电能转化为机械能，故C错误；
D．电磁铁是利用通电导体周围有磁场的原理制成的，故D错误。
故选B。
9、C
【解析】
【详解】
A．任何磁体都有两个磁极，指南针是磁体，所以有2个磁极，故A错误；
B．指南针的磁极有磁性，指向会受到附近磁铁的干扰，故B错误；
CD．地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，自由转动的指南针，其静止时指南北是由于地磁场的作用，故C正确，D错误。
故选C。
10、D
【解析】
【详解】
A．细线下端的磁体靠近小螺丝钉时，会吸引铁质小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故A不符合题意；
B．磁体能够吸引铁、钴、镍，磁体吸引铁棒而成为一个整体，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故B不符合题意；
C．铁棒被磁体磁化后具有磁性，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉，故C不符合题意；
D．磁体能够吸引铁、钴、镍，但不吸引铜，也不能磁化铜，所以不能取出小螺丝钉，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、 开关 红
【解析】
【分析】
【详解】
[1]图示中的水银温度计在电路中相当于开关，当温度升高，温度计中的水银与金属丝接触，电磁继电器接通，而温度计中的水银与金属丝未接触时，电磁继电器处于断开状态。
[2]温度高时，温度计的水银与金属丝接触，电磁铁有电流通过，把衔铁吸下，接通L2，此时L2发光，发出报警指示，所以灯L2为红灯。温度较低时，温度计的水银与金属丝不接触，电磁铁中无电流通过，衔铁恢复原位置，接触L1，L1发光，所以L1为绿灯。
2、 电磁感应 发电机
【解析】
【分析】
【详解】
[1]金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的。
[2]发电机是根据电磁感应原理工作的。
3、 正 减弱（变弱）
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图知道,小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用知道，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极。
[2]滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，所以，通电螺线管的磁性减弱。
4、N##北
【解析】
【详解】
当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极。
5、 南 北
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即司南长柄所指方向是地理南极附近；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极。
6、 法拉第 发现了电磁感应现象
【解析】
【详解】
[1][2]法拉第发现了电磁感应现象或牛顿总结了牛顿第一运动定律；焦耳发现了焦耳定律；奥斯特发现了通电导线周围有磁场等。
三、计算题
1、（1）75Ω；（2）A、B端；（3）12.5kW h．（4）255Ω．
【解析】
【详解】
（1）由题可知，恒温箱保持60℃时，可变电阻R2＝225Ω，电流是20mA＝0.02A，电源电压为6V，则根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：；
由电阻的串联可得，60℃时热敏电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝300Ω﹣225Ω＝75Ω；
（2）由如图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，控制电路中的电流越大，当电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合，加热电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端；
（3）恒温箱内的加热器正常工作时的功率为1500W，每天加热50次，每次加热10min，则恒温箱每天消耗电能：；
（4）由题可知，R1t＝常数，由1小题可知，当温度是60℃时，热敏电阻为75Ω，则当温度是100℃时，设热敏电阻为R′1，则有：75Ω×60℃＝R′1×100℃，解得：R′1＝45Ω；由于继电器的衔铁被吸合时，电路中的电流仍然为20mA，则控制电路的总电阻仍然为R＝300Ω，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可变电阻R2的阻值：R2＝R﹣R′1＝300Ω﹣45Ω＝255Ω．
答：（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是75Ω；
（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端；
（3）恒温箱每天消耗电能12.5kW h．
（4）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为255Ω．
2、（1）5000N ；优点是没有废气污染；（2）540N
【解析】
【详解】
（1）这款车的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；
与一般汽车相比，电动汽车的优点是：没有废气污染，噪音小；
（2）电动汽车的最大行驶速度v=100km/h，电机额定功率P=15kW，
由可得，汽车的牵引力：．
答：（1）这款车重量是5000N，电动汽车有没有废气污染，噪音小的优点；
（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供牵引力为540N．
3、 (1)1100W，6.6×105J；(2)50Ω；(3) R0的阻值必须调大
【解析】
【详解】
解：(1)电热丝工作时的功率
电热丝在10min内产生的热量
Q=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J
(2)由图2知，当温度为50℃时，热敏电阻的阻值
R1=100Ω
此时衔铁应吸合，切断工作电路，那么控制电路中的电流为
I=60mA=0.06A
控制电路中的总电阻
电阻箱接入电路的阻值
R0=R总-R1=150Ω-100Ω=50Ω
(3)若要使恒温箱的设定温度高于50℃，由图2知道，热敏电阻的阻值R1将减小，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.06A，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R0的阻值必须调大。
答：(1) 电热丝工作时的功率为1100W，10min内产生的热量为6.6×105J；
(2)电阻箱R0应接入电路的阻值为50Ω；
(3)若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应调大。
4、 (1) 0.3A；(2) 0.4T；(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等．
【解析】
【详解】
(1)由图象可知，当R没有磁性时，R=10Ω，根据欧姆定律得，电流表的示数为
I==0.3A；
(2)电源电压为：
U=I（R+R2）=0.3A×（10Ω+10Ω）=6V；
当电流表示数为0.2A时，此时电路的总电阻为：
R'==30Ω；
则R的阻值为：
R=R'-R2=30Ω-10Ω=20Ω，
对照图象可知，此时的磁感应强度为0.4T；
(3)保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，由于电磁铁的阻值发生了变化，导致电流变化，没有控制电流相同，故无法完成实验．
答：(1)此时电流表的示数是0.3A；
(2)此时的磁感应强度为0.4T；
(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等．
【点睛】
此题是一道电与磁知识综合应用的创新题，需要知道欧姆定律的公式，通电螺线管的磁场与电流的大小和线圈的匝数有关．